專利名稱：一種具有反饋調(diào)壓功能的車用消防泵控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于消防裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有反饋調(diào)壓功能的車用消防 泵控制裝置。
背景技術(shù)：
車用消防泵被稱為消防車的心臟，它以消防車底盤的發(fā)動機(jī)為動力，通過取力器 連接水泵，驅(qū)動其工作，為消防員戰(zhàn)斗輸送壓力水源，操作人員通過發(fā)動機(jī)油門手柄控制發(fā) 動機(jī)的不同轉(zhuǎn)速輸出，從而使消防水泵提供不同壓力和流量。在現(xiàn)場使用中，消防車輛進(jìn)入 災(zāi)害現(xiàn)場后，需設(shè)置一名發(fā)動機(jī)油門的操作人員，當(dāng)作戰(zhàn)人員攜帶消防裝備到達(dá)位置后，由 操作人員控制油門啟動水泵，并根據(jù)作戰(zhàn)人員的供水要求提供流量和壓力。然而由于消防 閥門、消火栓、水槍等消防裝備的迅速關(guān)閉或者重物跨壓水帶，使得供水管道內(nèi)的水流瞬時(shí) 停止流動，造成水壓瞬時(shí)升高，形成水錘效應(yīng)。由于作用時(shí)間極短，待操作人員發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)壓 力驟升，往往無法來得及調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)來克服該水錘作用，極易造成供水管路器材的損壞，或 因水槍的反作用力造成戰(zhàn)斗人員傷亡，影響滅火救援工作的順利開展。因此急需一套控制 裝置來實(shí)現(xiàn)消防水泵的自動化控制，避免供水管路中因流量急劇變化導(dǎo)致的水錘效應(yīng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、安全有效的具有反饋調(diào)壓功 能的車用消防泵控制裝置。本實(shí)用新型提出的具有反饋調(diào)壓功能的車用消防泵控制裝置，主要實(shí)現(xiàn)車載消防 泵供水水壓的自動控制，由控制單元1、輸入面板2、轉(zhuǎn)速傳感器3、水壓傳感器4和油門執(zhí)行 器5組成，消防車上裝有發(fā)動機(jī)6、消防水泵7和電源8，其中水壓傳感器4安裝在消防水泵7出水口處，同時(shí)連接控制單元1，輸入面板2的輸 出端連接控制單元1的輸入端，控制單元1的輸出端連接油門執(zhí)行器5的輸入端，油門執(zhí)行 器5的輸出端連接發(fā)動機(jī)6;轉(zhuǎn)速傳感器3安裝于發(fā)動機(jī)6上，同時(shí)連接控制單元1，用于檢測發(fā)動機(jī)6轉(zhuǎn)速是 否處于安全工作狀態(tài)；控制單元1連接消防車上的電源8。本實(shí)用新型中，輸入面板2設(shè)置有壓力增加按鈕、壓力減少按鈕和顯示單元。本實(shí)用新型中，控制單元1具有閉環(huán)控制功能。本實(shí)用新型的有益效果在于通過具有反饋調(diào)壓功能的車用消防泵控制裝置，消 防人員能夠設(shè)定所需的供水壓力，控制裝置能根據(jù)設(shè)定與實(shí)際供水壓力值之間的差異快速 調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，最終實(shí)現(xiàn)消防水泵提供消防人員所設(shè)定的供水壓力，而在供水管路的 水流壓力發(fā)生急速變化時(shí)，控制裝置也能夠及時(shí)調(diào)整發(fā)動機(jī)油門，實(shí)現(xiàn)供水管路壓力的自 動調(diào)節(jié)，避免因水錘作用所造成的供水管路器材的損壞或戰(zhàn)斗人員的傷亡。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號1是控制單元，2是輸入面板，3是轉(zhuǎn)速傳感器，4是水壓傳感器，5是油 門執(zhí)行器，6是發(fā)動機(jī)，7是消防水泵，8是電源。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型，但不限于本實(shí)施例。實(shí)施例1 如圖1所示，裝置由油門執(zhí)行器5、控制單元1、輸入面板2、轉(zhuǎn)速傳感器 3和水壓傳感器4組成?？刂茊卧?采用西門子S7-200為核心控制模塊，油門執(zhí)行器5型 號為MTA-AR，水壓傳感器4型號為PTH501，轉(zhuǎn)速傳感器3型號為SZCB-Ol，輸入面板2采用 觸摸屏。水壓傳感器4安裝在消防水泵7出水口處，并連接控制單元1，輸入面板2設(shè)定消 防部隊(duì)所需的供水壓力值，也連接控制單元1，控制單元1將水壓傳感器4采集的水壓值與 輸入面板2設(shè)定的水壓值比較后，經(jīng)算法運(yùn)算后，向油門執(zhí)行器5發(fā)出控制指令信號，改變 油門大小，從而調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)6轉(zhuǎn)速，最終達(dá)到水壓傳感器4采集到的水壓值與輸入面板2設(shè) 定水壓值相同的目的。轉(zhuǎn)速傳感器3安裝在發(fā)動機(jī)6上，并連接控制單元1，用于檢測發(fā)動 機(jī)6轉(zhuǎn)速是否處于安全工作狀態(tài)，控制單元1由消防車上的電源8進(jìn)行供電。控制單元1采用了 PID控制算法，其結(jié)構(gòu)式為Mn = MPn+MIn+MDn，其中，Mn是第η采 樣時(shí)刻的計(jì)算值，MPn是第η采樣時(shí)刻的比例項(xiàng)值，MIn是第η采樣時(shí)刻的積分項(xiàng)值，MDn是 第η采樣時(shí)刻的微分項(xiàng)值。通過采用PID控制算法，控制單元1快速實(shí)現(xiàn)消防水泵7的調(diào) 節(jié)。本實(shí)用新型的工作過程如下當(dāng)消防隊(duì)員進(jìn)入災(zāi)害現(xiàn)場使用滅火裝備(水槍、水 炮)作戰(zhàn)時(shí)，首先通過輸入面板進(jìn)行水泵工作壓力的設(shè)定，然后開啟水泵，水壓傳感器采集 當(dāng)前水泵的壓力值，并將該值傳遞給控制單元，控制單元能根據(jù)設(shè)定與實(shí)際供水壓力值之 間的差異快速調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，最終實(shí)現(xiàn)消防水泵提供消防人員所設(shè)定的供水壓力，轉(zhuǎn) 速傳感器測量發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，并傳遞給控制單元，隨時(shí)監(jiān)測發(fā)動機(jī)是否處于安全的工作狀 態(tài)。當(dāng)滅火裝備的流量發(fā)生變化時(shí)，如部分滅火裝備關(guān)閉轉(zhuǎn)移陣地，具有反饋調(diào)壓功 能的車用消防泵控制裝置也能夠及時(shí)響應(yīng)，快速進(jìn)行調(diào)整發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，使水泵工作壓力 仍然達(dá)到設(shè)定值的要求。
權(quán)利要求一種具有反饋調(diào)壓功能的車用消防泵控制裝置，裝置由控制單元(1)、輸入面板(2)、轉(zhuǎn)速傳感器(3)、水壓傳感器(4)和油門執(zhí)行器(5)組成，消防車上裝有發(fā)動機(jī)(6)、消防水泵(7)和電源(8)，其特征在于水壓傳感器(4)安裝在消防水泵(7)出水口處，同時(shí)連接控制單元(1)，輸入面板(2)的輸出端連接控制單元(1)的輸入端，控制單元(1)的輸出端連接油門執(zhí)行器(5)的輸入端，油門執(zhí)行器(5)的輸出端連接發(fā)動機(jī)(6)；轉(zhuǎn)速傳感器(3)安裝于發(fā)動機(jī)(6)上，同時(shí)連接控制單元(1)；控制單元(1)連接消防車上的電源(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有反饋調(diào)壓功能的車用消防泵控制裝置，其特征在于所述 輸入面板(2)設(shè)置有供水壓力增加按鈕、供水壓力減少按鈕和顯示單元。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有反饋調(diào)壓功能的車用消防泵控制裝置，由油門執(zhí)行器、控制單元、輸入面板、轉(zhuǎn)速傳感器和水壓傳感器組成。水壓傳感器安裝在水泵出水口處，連接控制單元，輸入面板設(shè)定消防部隊(duì)所需的供水壓力值，也連接控制單元，控制單元將水壓傳感器采集的水壓值與輸入面板設(shè)定的水壓值比較后，經(jīng)算法運(yùn)算后，向油門執(zhí)行器發(fā)出控制指令信號，改變油門大小，從而調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到水壓傳感器采集到的水壓值與輸入面板設(shè)定水壓值相同的目的。轉(zhuǎn)速傳感器安裝在發(fā)動機(jī)上，連接控制單元，用于檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速是否處于安全工作狀態(tài)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)現(xiàn)場消防泵供水壓力的自動調(diào)節(jié)，避免因水錘作用而造成的供水管路器材損壞或戰(zhàn)斗人員傷亡。
文檔編號F02D29/04GK201687693SQ201020148250
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者宋娜娜, 張振偉, 方戍, 朱青, 胡斌 申請人:公安部上海消防研究所;上海倍安實(shí)業(yè)有限公司